一起了解下印度這個芯片大國
2020-10-07 00:10:56
方晶科技
1936
幾年來，雖然初期存在諸多問題，但印度一直在悄悄嘗試向本土芯片設計邁進，因為印度將本土芯片開發視為一種戰略需要。
為構建半導體制造生態系統，各方進行了數次嘗試，包括與領先芯片制造商AMD和臺積電進行談判，擬在國內建立一家晶圓廠，力求與全球思路保持一致。各國意識到，本土芯片開發有助于保護它們的戰略利益。
例如，中國正在實施國產芯片計劃，著眼于到2025年在70%的產品中采用國產半導體，而目前這一比例為16%。
就印度而言，該國正尋求創建一個本土的無晶圓廠半導體設計生態系統，并利用當地人才，幫助培養學術機構和創業公司。
印度的想法是，從僅僅依賴英特爾、AMD和ARM等全球科技公司的微處理器，以及高通、三星和聯發科的手機芯片，轉向一條平行的道路。
過去20年，ARM、高通、英特爾、Cadence和德州儀器等許多全球半導體公司都在這里建立了設計和軟件開發基礎設施，幫助培養了一批了解芯片開發的關鍵人才。
政府希望利用這些人才幫助企業家開展芯片設計和無晶圓廠半導體生態系統方面的工作。
利用這一優勢，幾家本地公司和學術界—產業界孵化器在全國各地迅速發展起來，設計和測試芯片組、微處理器，以及可用于商業用途的相關技術。
在政府資助的學術機構和本土科技企業家的推動下，這項研究和開發工作的重點是促進國內制造業。
支持的形式還包括今年2月公布的一項新政策，該政策旨在使該國成為電子制造中心，并為出口和包括半導體設施在內的高科技項目提供特殊激勵。
簡而言之，該政策的主旨是無晶圓廠芯片設計和戰略電子研發能力，包括醫藥、汽車和電力領域。
切入
根據印度電子與半導體協會（IESA）的數據，到2025年，印度半導體元件市場的價值預計將達到323.5億美元，在2018年至2025年間以10.1%的綜合年增長率增長。
科技咨詢公司Gartner, Inc.的初步結果顯示，2018年全球半導體行業總收入為4767億美元，較2017年增長13.4%。
IESA已經邁出了幾小步，為無晶圓廠半導體初創企業設立了加速器，并計劃在5年內加速50家此類初創企業的發展。
IESA主席Rajesh Ram Mishra表示，這些初創企業將有助于建立一個關鍵群體，推動下一波公司的誕生。
他說，已經有幾家公司已經制造出小型芯片，這些芯片可以用于機頂盒和使用物聯網的解決方案。
例如，總部位于班加羅爾的芯片公司Cirel Systems設計了一種小型芯片，用于跨國公司制造的平板電腦中使用的數字筆，Mishra說，該公司已經生產了大約4-5百萬片這種芯片。
今年早些時候，總部位于班加羅爾的半導體產品公司Signalchip推出了一系列名為“Agumbe”（以卡納塔克邦Shivamogga區的一個村莊的名字命名）的芯片，目標客戶是4G和5G調制解調器制造商。
Sigalchip正在進軍4G/LTE（長期演進）和5G-NR（新無線電）產品市場，由Zoho公司及其創始人兼首席執行官Sridhar Vembu提供資金。4G/LTE和5G-NR是決定移動網絡速度的無線通信標準。
Signalchip設計的芯片可實現高速連接，但不會在手機內用于接收和轉換信號。
Signalchip創始人兼首席執行官Himamshu Khasnis表示，印度發展自主設計和開發芯片的能力至關重要，因為無線通信已成為印度經濟和戰略利益不可或缺的一部分。
指導Signalchip的Zoho公司的Vembu對此表示贊同：“芯片設計是一項非常具有挑戰性的工作，需要高成本的研發、深入的技術和對多個復雜領域的掌握。因此，大多數國家都不具備這項技術?！?/span>
Vembu說：“在解碼和解調信號的過程中，外部機構有可能進入數據。國防部現在更加敏感；出于安全考慮，政府也想知道誰在使用這些數據?！?/span>
不過，手機芯片市場更難打入，因為全球科技巨頭已經站穩腳跟，投資者不愿為長期研發項目提供資金。
以Mymo Wireless為例。
這家總部位于班加羅爾的公司是十年前從印度—班加羅爾科學研究所孵化出來的，目標是改變印度的微芯片行業，并成為總部位于美國的高通的挑戰者。
該公司最初獲得了芯片制造方面的專業知識，專注于制造IP、授權技術以及為其他公司制造芯片。這項戰略決策幫助它獲得了穩定的30%的利潤。
然而，它很快意識到，芯片制造是一個昂貴的提議。一年前，當該公司試圖籌集2000萬美元資金時，沒有風險投資家愿意投資。聯合創始人Sondur Madhan Babu表示?！坝《热巳狈υ谳^長時間內投資大筆資金的冒險能力。
他們希望轉年看到回報?！辈痪弥?，它被一位具有類似愿景的美國技術專家收購——建立下一個高通公司。
Babu說：“我很遺憾，我們不再是一家印度公司，但作為一名企業家，我必須考慮自己的業務。至少愿景是一樣的?！?/span>
另一家位于班加羅爾的成功的初創公司Saankhya Labs也面臨類似的困境，該公司一直在研發用于國防、衛星通信和廣播的芯片組。
該公司推出了一款新一代片上系統芯片Pruthvi-3，專為移動設備、廣播、衛星和國防通信而設計。
Saankhya目前是印度空間研究組織的技術合作伙伴，正在為印度鐵路公司開展一個項目。它已經在1000輛機車上安裝了芯片，可以精確地跟蹤它們的位置，最長延遲時間為30秒。
該公司聯合創始人兼CEO Parag Naik說，盡管如此，由于缺乏風險資本興趣和硬件及產品公司的資金，印度的芯片市場并沒有真正起飛。
他說：“這也不是那種可以建立在大學之外的行業——你需要一些行業經驗，而且必須先下功夫學習。這是一場巨大的認知戰。我們花了很多時間來反駁這樣一種觀點，即你不能在印度之外建立一家科技企業?！?/span>
例如，根據Gartner的數據，最大的半導體供應商三星電子在2018年擴大了作為第一大供應商的領先優勢，前25家半導體供應商的總收入在2018年增長了16.3%，占市場份額的79.3%。
Gartner表示，相比之下，其他市場的收入增幅較小，為3.6%。
教授的玩具
從本質上講有兩種芯片，一種是需要巨額投資的半導體，另一種是用于電能表、LED照明、智能卡和農村寬帶等產品的小型芯片。
主要由政府資助的學術界正在開發核心技術，尤其是在由英特爾、AMD和ARM等跨國公司主導的微處理領域。
今年早些時候，印度理工學院孟買分校（IIT Bombay）的一個團隊發布了一款完全由印度自主研發的芯片AJIT，該芯片正在測試用于為印度自己的衛星導航系統NAVIC開發的GPS接收器。
NAVIC是印度區域導航衛星系統的運行名稱，該系統提供準確的實時定位和定時數據，最初是為敵對情況下無法訪問外國衛星系統而開發的。
印度理工學院電子工程教授Madhav Desai正在研究該項目的數字方面，他說AJIT的處理器設計已經完成，基于處理器的SoC已經受到業界的關注。
他說：“如果NAVIC獲得成功，將有2-3家公司熱衷于將其商業化。我們會在2020年6月開始商業生產?？紤]到這項技術起源于本土，人們必將對此有足夠的興趣?！?/span>
在印度理工學院馬德拉斯分校（IIT Madras），微處理器程序Shakti也在全力開發中。Shakti由計算機科學與工程系教授Kamakoti Veezhinathan領導，旨在減少對外國計算資源的依賴，降低網絡攻擊的風險。
Shakti微處理器可用于移動計算設備、嵌入式低功耗無線系統，如智能手機，監控攝像頭和網絡系統。
Shakti還可以幫助降低與部署可能被后門和硬件木馬病毒感染的外部系統相關的風險。Shakti使用開源架構構建，公司對戰略應用程序非常感興趣。該團隊還為超級計算機開發了一種名為“Parashakti”的先進微處理器。
在浦那，由政府資助的研究機構“高級計算發展中心（C-DAC）”正在設計印度的64位四核微處理器以及每秒10億次計算能力的超大規模計算系統。
“我們正在努力在2022年前為百億億次計算準備一個可行的架構。這將帶來許多顛覆性的技術?！盋-DAC總干事Hemant Darbari在最近接受ET采訪時表示。
C-DAC還在開發一系列用于圖像處理和智能電能表的處理器，旨在為一系列應用開發本土解決方案。
咨詢公司Gartner的首席分析師Anushree Verma表示，盡管政府資助的芯片開發取得了明顯的成功，但仍有幾個障礙。
首先，印度目前還沒有商業半導體制造廠。
有兩個實驗室，一個是昌迪加爾的印度空間研究組織擁有的半導體實驗室有限公司，另一個是DRDO的SITAR，兩個實驗室都生產用于國防和空間需求的芯片。
印度孟買理工學院在納米電子學方面有一個英才中心，該中心與班加羅爾的IISc合作，有一個類似實驗室的設施。
由規劃機構NITI Aayog提交的讓IISc建造氮化鎵制造設施的提案尚未獲得批準。
“2014年有兩家財團獲得批準，但由于一些問題都被擱置了。在此之后，最近沒有進一步的進展?！盫erma說。
然而，盡管問題持續存在，科技企業家仍希望打持久戰，并對為通信和國防需求制造本土芯片持積極態度。Zoho的Vembu說：“印度從國外購買這些增值部件的費用很高。重要的是要逐步提高能力，以幫助在核心研發領域創造就業機會?！?/span>
IIT-B的Desai指出：“英特爾不是在一個月或一年之內變成現在這樣的。這需要時間?！?/span>
